Изучение комбинированного действия наночастиц оксидов селена и меди в субхроническом эксперименте на крысах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Экспозиция организма к наночастицам оксида селена, связанная с условиями труда, может сочетаться с экспозициями к наночастицам оксида меди. Характер такого комбинированного действия на организм ранее не изучался. 

Материал и методы. Стабильные суспензии наночастиц оксида селена и меди (при разовой дозе 1 либо 2 мг/кг массы тела) или деионизированная вода (контроль) вводились крысам-самцам 3 раза в 1 нед в течение 6 нед. По завершении экспозиции состояние организма животных оценивалось по ряду общепризнанных критериев оценки токсического действия. Статистическая значимость межгрупповых различий средних значений оценивалась с помощью t-критерия Стьюдента. Для анализа закономерностей двухфакторной комбинированной токсичности использовали метод построения поверхности отклика (RSM-анализ). 

Результаты. При комбинированной интоксикации наночастицами оксидов селена и меди наблюдалось повреждение печени, исходя из снижения альбумино-глобулинового индекса и содержания щелочной фосфатазы в сыворотке крови, увеличения числа дегенеративно изменённых гепатоцитов. О нарушении функции почек свидетельствуют снижение уровня мочевины и мочевой кислоты в моче, креатинина в сыворотке крови, увеличение дегенеративно изменённых клеток дистальных и проксимальных канальцев почек. Анализ изоболограмм, полученных с помощью построения поверхности отклика, выявил неоднозначность типа комбинированного действия наночастиц оксидов селена в зависимости от того, по какому эффекту и на каком уровне доз он оценивается.

Заключение. Субхроническая токсичность наночастиц оксидов селена и меди характеризуется качественно сходными вредными эффектами. При этом комбинированное действие этих наночастиц на организм является типологически неоднозначным, варьируя от противонаправленности до синергизма.

Соблюдение этических стандартов. Исследование выполнено в соответствии с «International guiding principles for biomedical research involving animals» (the Council for International Organizations of Medical Sciences, the International Council For Laboratory Animal Science, 2012). Работа одобрена Локальным независимым этическим комитетом ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора.

Участие авторов:
Кацнельсон Б.А., Гурвич В.Б., Минигалиева И.А., Привалова Л.И. — концепция и дизайн исследования;
Рябова Ю.В. — концепция и дизайн исследования, проведение эксперимента, сбор и обработка материала;
Панов В.Г. — сбор и обработка материала.
Все соавторы — обсуждение результатов, редактирование статьи, утверждение окончательного варианта статьи. 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарность. Исследование проведено за счёт бюджета ЕМНЦ ПОЗРПП.

Поступила в редакцию: 05.05.2022 / Принята в печать: 21.07.2022 / Опубликована: 30.08.2022 

Об авторах

Ильзира Амировна Минигалиева

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilzira-minigalieva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0097-7845

Зав. отделом токсикологии и биопрофилактики, ФБУН «ЕМНЦ ПОЗРПП» Роспотребнадзора, 620014, г. Екатеринбург, Российская Федерация.

e-mail: ilzira-minigalieva@yandex.ru

Россия

Юлия Владимировна Рябова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: ryabova@ymrc.ru
ORCID iD: 0000-0003-2677-0479
Россия

Марина Петровна Сутункова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: sutunkova@ymrc.ru
ORCID iD: 0000-0002-1743-7642
Россия

Владимир Борисович Гурвич

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: gurvich@ymrc.ru
ORCID iD: 0000-0002-6475-7753
Россия

Лариса Ивановна Привалова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: privalovali@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0002-1442-6737
Россия

Владимир Григорьевич Панов

ФГБУН «Институт промышленной экологии» уральского отделения российской академии наук

Email: vpanov@ecko.uran.ru
ORCID iD: 0000-0001-6718-3217
Россия

Анастасия Валерьевна Тажигулова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: tazhigulovaav@ymrc.ru
Россия

Светлана Николаевна Соловьева

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: solovyevasn@ymrc.ru
Россия

Юлия Максимовна Сутункова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: sutunkovajulia@gmail.com
Россия

Борис Александрович Кацнельсон

ФБУН «Екатеринбургский медицинский — научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора

Email: bkaznelson@ymrc.ru
ORCID iD: 0000-0001-8750-9624
Россия

Список литературы

  1. Кульчицкий Н.А., Наумов А.В. Современные оптоэлектронные приборы на основе селенида цинка. Наноинженерия. 2014; 1: 19-27.
  2. Лебедь А.Б., Набойченко C.С., Шунин В.А. Производство селена и теллура на ОАО «Уралэлектромедь»: учебное пособие. под общ. ред. С.С. Набойченко. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та; 2015.
  3. Vrček. I.V. Selenium Nanoparticles: Biomedical Applications. Molecular and Integrative Toxicology. 2018: 393-412
  4. Мадарь И.И. Гидрометаллургическое извлечение селена из продуктов экстракционной переработки промывной кислоты медного производства. Автореф. дисс. канд. тех наук. Санкт-Петербург; 2015.
  5. Ляпищев Ю.Б. Современное состояние переработки электролитных шламов медного производства. Записки Горного института. 2006; 167(2): 245-7.
  6. Гурвич В.Б., Кацнельсон Б.А., Рузаков В.О., Привалова Л.И., Бушуева Т.В., Гребёнкина С.В. Биохимические эффекты у рабочих, подвергающихся влиянию аэрозолей металлургического производства меди, содержащих наночастицы. В кн.: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные гигиенические аспекты нанотоксикологии: теоретические основы, идентификация опасности для здоровья и пути её снижения», Екатеринбург, 20-21 октября 2016 г. Екатеринбург: Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий; 2016: 21-3.
  7. Привалова Л.И., Кацнельсон Б.А., Логинова Н.В., Гурвич В.Б., Шур В.Я., Бейкин Я.Б., Сутункова М.П., Минигалиева И.А., Шишкина Е.В., Пичугова С.В., Тулакина Л.Г., Беляева С.В., Рузаков В.О. Цитологические и биохимические особенности жидкости, получаемой при бронхо-альвеолярном лаваже у крыс после интратрахеального введения наноразмерных меднооксидных частиц. Токсикологический вестник. 2014; 5(128): 8-15.
  8. Minigalieva I.A., Katsnelson B.A., Panov V.G., Privalova L.I., Varaksin A.N., Gurvich V.B., Sutunkova M.P., Shur V.Ya., Shishkina E.V., Valamina I.E., Zubarev I.V., Makeyev O.H., Meshtcheryakov E.Y., Klinova S.V. In vivo toxicity of copper oxide, lead oxide and zinc oxide nanoparticles acting in different combinations and its attenuation with a complex of innocuous bio-protectors. Toxicology. 2017; 380: 72-93. https://doi.org/10.1016/j.tox.2017.02.007
  9. Ellman G., Lysko H. A precise method for the determination of whole blood and plasma sulfhydryl groups. Text. Anal. Biochem. 1979; 93(l): 98-102.
  10. Меньшиков В.В., Делекторская Л.Н., Золотниицкая Р.П. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник. М.: Медицина; 1987: 368.
  11. Нарциссов Р.П. Применение n-нитротетразоли фиолетового для количественной цитохимии дегидрогеназ лимфоцитов человека. Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1969; 5: 85-91.
  12. Katsnelson B.A., Minigaliyeva I.A., Panov V.G., Privalova L.I., Varaksin A.N., Gurvich V.B., Sutunkova M.P., Shur V.Y., Shishkina E.V., Valamina I.E., Makeyev O.H. Some patterns of metallic nanoparticles’ combined subchronic toxicity as exemplified by a combination of nickel and manganese oxide nanoparticles. J. Food Chem. Toxicol. 2015; 86: 351-64.
  13. Tzagoloff A. Mitochondria. New York: Plenum Press; 1982.
  14. Ackrell B.A.C, Johnson M.K., Gunsalus R.P., Cecchini G. Structure and function of succinate dehydrogenase and fumarate reductase. F. Muller, ed. Chemistry and Biochemistry of Flavoproteins Boca Raton, FL: CRC Press 1992; 3: 229-97.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Минигалиева И.А., Рябова Ю.В., Сутункова М.П., Гурвич В.Б., Привалова Л.И., Панов В.Г., Тажигулова А.В., Соловьева С.Н., Сутункова Ю.М., Кацнельсон Б.А., 2022



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 81728 от 11 декабря 2013.